ЖИРЫ И МАСЛА
Состав и строение. Жиры и растительные масла являются органическими продуктами одинакового химического строения. В обиходе жирами называют продукты, полученные из жиронос-
Эдой ткани животных, а маслами — продукты, полученные из растительного сырья и молока.
(Жиры представляют собой сложные соединения, в состав кото - рык входят три молекулы жирных кислот, связанные с одной молекулой глицерина. По этому признаку жиры часто называют триглицеридами.
В природе редко встречаются жиры и масла, в молекулу которых входили бы три одинаковые жирные кислоты. Обычно с глицерином связаны две или три разные жирные кислоты.
В общем виде молекула жиров и масел (триглицеридов) имеет следующее строение:
СН2—о—COR' All —О—COR"
СН2—О—COR"'
Глицериновая Жирнокислотная часть часть
В этой формуле R', R" и R'" — радикалы разных жирных
Кислот насыщенных и ненасыщенных.
Состав жирных кислот в некоторых наиболее часто употребляемых в мыловарении жирах и маслах приведен в табл. 2.
Свойства жиров и масел. В прямой зависимости от свойств жирных кислот, входящих в состав молекулы триглицеридов, находятся свойства жиров и масел.
Молекулярная масса жиров повышается с увеличением длины цепи жирных кислот, входящих в их состав. Ее обычно определяют косвенным методом по числу омыления.
Число омыления показывает количество едкого кали в миллиграммах, расходуемого на омыление 1 г жира.
По числу омыления можно рассчитать среднюю молекулярную массу смеси жирных кислот, входящих в состав жиров. Для этого можно воспользоваться следующей формулой:
/ 3-56100 „
Где МВ,: — средняя молекулярная масса смеси жирных кислот; 40ж—число омыления жиров и масел; 38 — расчетная величина; 3 — число молекул жирных кислот; 56100 — молекулярная масса едкого кали, мг.
МВК |
Пример. Определенное в лаборатории число омыления жира или смеси жиров 40ж равно 192. Средняя молекулярная масса жирных кислот равна
/ 3 - 56 100 „ = ( 192 -38): 3 = 279,5.
Чем выше число омыления жиров, тем ниже их молекулярная масса. Число омыления является важным показателем при оценке качества жирового сырья для выработки мыла. По числу омы|ле-. ния рассчитывают также количество щелочи, необходимой щ, ля варки мыла.
Кислотное число показывает, какое количество едкого кали в миллиграммах расходуется на нейтрализацию свободных жирных кислот, находящихся в 1 г жира.
Соединение жирных кислот с глицерином в молекуле жира при определенных условиях является непрочным. В присутствии влаги и при нагревании от триглицеридов отщепляются жирные кислоты, в результате чего в жире появляются свободные, не связанные с глицерином, кислоты. Количество их измеряется кислотным числом.
Кислотное число обычно бывает высоким у жиров и масел, полученных из лежалого, несвежего животного или незрелого растительного сырья или у жиров и масел, хранившихся в неблагоприятных условиях. У большинства доброкачественных животных жиров кислотное чусло не превышает 3 мг КОН, у растительных масел 4 мг КОН.
При высоком кислотном числе в жирах начинают интенсивно протекать химические процессы, сопровождающиеся более глубокими изменениями. Таким образом, кислотное число является косвенным показателем доброкачественности жиров.
Йодное число жиров и масел такой же показатель, как и у жирных кислот. Чем больше в жирах содержится ненасыщенных жирных кислот и чем больше двойных связей у этих кислот, тем выше йодное число жира.
Консистенция жиров и масел зависит от их состава. Если & триглицеридах преобладают твердые жирные кислоты, то жир при комнатной температуре имеет твердую консистенцию, например говяжий или бараний жир. Если в составе триглицеридов примерно равное количество твердых и жидких жирных кислот, то консистенция жира мазеобразная, как, например, у свиного жира. При преобладании жидких жирных кислот жир при комнатной температуре остается жидким, например подсолнечное масло.
Плотность жиров и масел колеблется от 915 до 961 кг/м3, они легче воды. При повышении температуры на 1°С плотность жиров понижается в среднем на 0,0007 кг/м3.
Растворимость жиров и масел в воде равна нулю. При температуре до 100°С они практически не растворяются. Однако выделяющиеся при расщеплении триглицеридов жирные кислоты с относительно низкой молекулярной массой могут в той или иной1 мере растворяться в воде или при кипячении улетучиваться с паром.
Количество нелетучих и нерастворимых в воде жирных кислот (включая неомыляемые), получающихся из 100 г жира, показывает
Число Геиера. В большинстве животных и растительных жирс1в число Генера 95—96, в кокосовом масле, содержащем низкомолё - кулярные водорастворимые кислоты, 88—92.
Разницу между 100 г жира и числом Генера кроме водорастворимых жирных кислот составляет также растворяющийся в во;е глицерин.
Эмульгируемость — одна из важных характеристик жиров. В присутствии некоторых веществ, называемых эмульгаторами, жиры с водой образуют довольно стойкие (нерасслаивающиеся) •смеси — эмульсии. Такие эмульсии образуются, например, в присутствии мыла, а также белковых веществ, часто находящихся в неочищенных жирах.
Для быстрого разрушения эмульсий их обрабатывают солью, серной кислотой и другими веществами.
Тепловые свойства жиров довольно разнообразны. Теплоемкость жиров значительно ниже теплоемкости воды. Она колеблется от 1,47 до 2,51 кДж/(кг-К) [0.35—0,6 ккал./(кг-град)]. В производственной практике часто пользуются средней величиной теплоемкости, принимая ее равной 2,1 кДж/(кг-К) [0,5 ккал/ (кг-град)].
При плавлении говяжьего и бараньего сала расход тепла составляет 125—147 кДж/кг (29—35 ккал/кг), при плавлении саломаса в зависимости от его титра — 84—125 кДж/кг (20— ■ 29 ккал/кг).
Жиры и масла (триглицериды) в отличие от жирных кислот практически не испаряются. При обычном атмосферном давлении они начинают кипеть при температуре выше 270°С. Но при такой температуре жиры темнеют и разлагаются с выделением едкого удушливого газа. Пригорание жиров может начаться при более низкой температуре, если они распределяются тонким слоем на греющей поверхности. Во избежание ухудшения качества продукции следует избегать нагрева жиров до температуры, при которой начинается их разложение.
Характеристика жиров и масел. В табл. 3 приведены физические и химические показатели некоторых жиров и масел, используемых для выработки мыла.